历史地质/古地磁测年
在本文中,我们将讨论如何利用岩石中的古地磁来确定它们的年代(古地磁测年)。读者可能发现,在继续之前回顾关于古地磁的主要文章会很有用。
一旦我们对足够数量的岩石进行了测年,并测量了它们所含磁性的方向,我们就可以构建出地磁极位置或视位置随时间的变化情况。
因此,如果我们遇到一块我们不知道年代的岩石,我们知道(当然)它发现的纬度和经度,并且我们可以测量其磁性的方向,因此我们可以查看我们构建的全球大陆漂移图,并确定岩石必须形成于何时才能使其磁性指向那个方向。
一旦我们对足够数量的岩石进行了测年,并发现它们具有正极性还是反极性,我们同样可以构建一个磁极倒转事件的时间线。
如之前文章中所述,磁极倒转以不规则的时间间隔发生。这意味着,岩石组合中的正极性和反极性模式,可以像(尽管由于完全不同的原因)树木的年轮一样具有独特特征。例如,我们可能会看到一段长时间的反极性,然后是六次非常迅速的极性转换,最后是一段长时间的正极性;并且这可能是在我们的时间线中唯一一次出现这种情况。
因此,如果我们遇到一块未定年的岩石,并在其中发现了一种真正独特的古地磁倒转模式,我们也许能够识别出这种磁极倒转序列发生的时间点。
读者会注意到,在古地磁测年发挥作用之前,必须能够对一些岩石进行测年,事实上需要对很多岩石进行测年。因此,您可能想知道,如果我们已经有了非常好的测年方法,为什么我们不直接使用它们呢?
然而,古地磁测年的优势在于我们可以将其用于与我们常用的绝对测年方法所适用的岩石不同的岩石:虽然大多数放射性测年方法通常需要火成岩,但古地磁可以在沉积岩中测量。
可能出现的一个问题是,来自特定地点的地磁极方向或磁极倒转模式,可能会在足够长的时间内重复出现,因此我们测量这些因素时获得的古地磁数据,并不仅对应于地球历史上的某个时间。
如果我们能通过其他方法找到岩石的大致年代,就可以解决这个问题。例如,如果通过考虑岩石与可测年的火成岩的地层关系,我们可以确定它们(例如)不到2000万年,那么事实证明,尽管古地磁数据在整个地球历史中并不唯一,但它们在过去2000万年内是唯一的,然后我们可以继续使用古地磁测年。